專利名稱：釩鐵冶煉爐渣的利用方法及預熔型精煉渣的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金工業(yè)固體廢棄物資源化利用技術領域，更具體地講，涉及一種釩鐵冶煉爐渣的利用方法及通過該方法得到的預熔型精煉渣。
背景技術：
目前，在對釩的利用方面存在多項技術，例如，利用釩渣制備的V2O5生產釩鐵合金。通常，釩鐵合金的生產方法包括硅熱法和鋁熱法。其中，鋁熱法在制備釩鐵合金時，由于在生產過程中加入了鋁粒進行還原，所以釩鐵冶煉爐渣中含有大量的Al2O3，從而造成該釩鐵冶煉爐渣具有熔點高、難利用的特點。在現(xiàn)有技術中，對釩鐵冶煉爐渣的處理方法主要是破碎后當作碎石塊用于鋪路，或者進行堆放。一般來說，釩鐵冶煉爐渣中含有按重量計20%左右的Ca0、60%左右的Al203、15%左右的Mg0、0. 6%左右的Fe、l. 5%左右的V、微量的Cr以及雜質元素。如果不對釩鐵冶煉爐渣加以利用直接堆放到環(huán)境中，釩鐵冶煉爐渣中的V、Cr等重金屬元素會對環(huán)境造成污染。因此，釩鐵冶煉爐渣的有效利用對于減輕環(huán)境負荷和冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要
眉、ο

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種釩鐵冶煉爐渣的利用方法及通過該方法得到的預熔型精煉渣。本發(fā)明的目的之一在于提供一種能有效利用釩鐵冶煉爐渣的方法，以解決因爐渣堆積產生的環(huán)境問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用釩鐵冶煉爐渣來制備預熔型精煉渣的方法，以生產出一種含12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3相的預熔型精煉渣。本發(fā)明的一方面提供了一種釩鐵冶煉爐渣的利用方法。所述利用方法包括步驟將釩鐵冶煉爐渣加入高溫爐，熔化形成熔池；向熔池中加入石灰并用惰性氣體攪拌熔池，以形成含12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3相的渣；冷卻所述渣，得到預熔型精煉渣。在根據本發(fā)明的釩鐵冶煉爐渣的利用方法的一個實施例中，所述渣中的氧化鈣·氧化鋁相按重量計不小于85%，所述氧化鈣·氧化鋁相為所述12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3 相。在根據本發(fā)明的釩鐵冶煉爐渣的利用方法的一個實施例中，所述加入石灰的步驟中，將石灰分批加入熔池。在根據本發(fā)明的釩鐵冶煉爐渣的利用方法的一個實施例中，所述釩鐵冶煉爐渣為采用鋁熱法冶煉釩鐵合金時產生的爐渣。在根據本發(fā)明的釩鐵冶煉爐渣的利用方法的一個實施例中，所述釩鐵冶煉爐渣按重量計包括55% 70%的六1203、15% 25%的Ca0、12% 20%的]\%0、小于0. 5%的Si02、0. 5% 2. 5%的V、0. 5% 的TFe以及微量雜質。
在根據本發(fā)明的釩鐵冶煉爐渣的利用方法的一個實施例中，所述釩鐵冶煉爐渣的加入量按重量計為30 % 60 %，所述石灰的加入量按重量計為40 % 70 %。本發(fā)明的另一方面提供了一種預熔型精煉渣，所述預熔型精煉渣采用如上所述的利用方法制得。在根據本發(fā)明的預熔型精煉渣的一個實施例中，所述渣中的氧化鈣·氧化鋁相按重量計不小于85%，所述氧化鈣·氧化鋁相為所述12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3相。在根據本發(fā)明的預熔型精煉渣的一個實施例中，所述預熔型精煉渣成份按重量計包括21%~ 45% 的 Al203、44% 71% 的 Ca0、7% 11% 的 MgO、低于 0. 3% 的 SiO2、低于0.5%的TFe以及微量雜質。該預熔型精煉渣可以作為煉鋼用預熔型精煉渣。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果包括(1)能夠有效利用釩鐵冶煉爐渣，有利于資源回收利用；(2)使用釩鐵冶煉爐渣制得了滿足工藝要求的預熔型精煉渣。例如，所述預熔型精煉渣具有成份均勻穩(wěn)定并能夠快速形成流動性、還原性良好的高堿度精煉渣的特點，從而能夠高效完成脫硫、脫氧、去除夾雜物的精煉任務。


圖1示出了根據本發(fā)明示例性實施例的釩鐵冶煉爐渣的利用方法的工藝路線圖。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖來詳細說明本發(fā)明的示例性實施例。圖1示出了根據本發(fā)明示例性實施例的釩鐵冶煉爐渣的利用方法的工藝路線圖。如圖1所示，在本發(fā)明的一個示例性實施例中，釩鐵冶煉爐渣的利用方法包括以下步驟將釩鐵冶煉爐渣加入高溫爐，熔化形成熔池；向熔池中加入石灰并用惰性氣體攪拌熔池，以形成含12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3相的渣；冷卻所述渣，得到預熔型精煉渣。這里，惰性氣體可以為氮氣或氬氣等常用惰性氣體。優(yōu)選地，根據12Ca0*7Al203和/或3Ca0 · Al2O3相的組成成份，加入石灰以盡可能多的生成12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3相，從而有利于提高預熔型精煉渣的質量和使用效果。例如，所述渣中的氧化鈣 氧化鋁相按重量計優(yōu)選不小于85%，所述氧化鈣 氧化鋁相為所述12Ca0 ·7Α1203和/或3Ca0 -Al2O3相。此外，優(yōu)選地，加入石灰的時機是待熔池完全熔清后，這樣便于操作并且有利于提高反應效率。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述加入石灰的步驟可將石灰分批加入熔池，每批的量可以相等也可以不等，從而有利于使加入熔池中的石灰及時熔化，加快了反應速率，而且還可以促進精煉渣所需物質的形成，改善預熔型精煉渣的質量。例如，在本實施例中，可將石灰分三批加入熔池，并用氮氣攪拌，攪拌均勻后靜置20 30min，冷卻，得到預熔型精煉渣。這里，惰性氣體攪拌可以促進傳熱和傳質，有利于促進含12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0· Al2O3相的渣的生成。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述釩鐵冶煉爐渣可以為采用鋁熱法冶煉釩鐵合金時產生的爐渣。然而，本發(fā)明的所述釩鐵冶煉爐渣不限于此。由于本發(fā)明的方法利用了爐渣中的氧化鋁和氧化鈣，因此本領域技術人員應該清楚采用其它方法冶煉釩鐵合金時產生的爐渣，只要其中含有預定量的氧化鋁，即可作為本發(fā)明的釩鐵冶煉爐渣。
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述釩鐵冶煉爐渣按重量計包括5 5 % 70 % 的 A1203、15 % 25 % 的 CaO、12 % 20 % 的 MgO、小于 0. 5 的 Si02、0. 5 % 2. 5 %的V、0. 5% I^WTFe以及微量雜質。此時，所述釩鐵冶煉爐渣的加入量按重量計可以為30% 60%，所述石灰的加入量按重量計可以為40% 70%，從而可以獲得含有12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3相的預熔型精煉渣。例如，獲得的預熔型精煉渣的成份如表2所示，其按重量計可以包括:21% 45%的Al203、44% 71%的Ca0、7% 11%的MgO、低于0.3%的SiO2、低于0.5%的TFe以及微量雜質。本發(fā)明的預熔型精煉渣具有成份均勻、熔點低、熔速快和硫容高等特點，其能夠實現(xiàn)快速造渣和深度脫硫，促進非金屬夾雜物的吸收，縮短精煉周期，尤其適合作為煉鋼用預熔型精煉渣。當將本發(fā)明的預熔型精煉渣用于煉鋼工藝中的二次精煉工序時，能夠快速形成流動性、還原性良好的高堿度精煉渣，從而能夠高效完成脫硫、脫氧、去除夾雜物的精煉任務，滿足生產需要。例如，將該預熔型精煉渣作為精煉渣加入鋼包精煉爐(即，LF爐)時，該預熔型精煉渣在LF精煉過程快速形成流動性、還原性良好的高堿度精煉渣，使LF能高效完成脫硫、脫氧、去除夾雜物的精煉任務，滿足生產需要。在本發(fā)明的一個示例性實施例，石灰為含有少量雜質的常規(guī)材料。在一般的情況下，石灰中CaO的重量百分比含量應大于80%，否則會降低制得的煉鋼用預熔型精煉渣的質量。表1示出了釩鐵冶煉爐渣的主要成份(忽略雜質含量)，其中，所述釩鐵冶煉爐渣為采用鋁熱法冶煉釩鐵合金時產生的爐渣。表1釩鐵冶煉爐渣的主要成份(按重量百分比(wt % )計)
權利要求
1 .一種釩鐵冶煉爐渣的利用方法，所述利用方法包括以下步驟將釩鐵冶煉爐渣加入高溫爐，熔化形成熔池；向熔池中加入石灰并用惰性氣體攪拌熔池，以形成含12Ca0 ·7Α1203和/或3Ca0 -Al2O3相的渣；冷卻所述渣，得到預熔型精煉渣。
2.根據權利要求1所述的釩鐵冶煉爐渣的利用方法，其特征在于，所述渣中的氧化鈣·氧化鋁相按重量計不小于85%，所述氧化鈣·氧化鋁相為所述12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3 相。
3 根據權利要求1所述的釩鐵冶煉爐渣的利用方法，其特征在于，所述加入石灰的步驟中，將石灰分批加入熔池。
4.根據權利要求1所述的釩鐵冶煉爐渣的利用方法，其特征在于，所述釩鐵冶煉爐渣為采用鋁熱法冶煉釩鐵合金時產生的爐渣。
5.根據權利要求4所述的釩鐵冶煉爐渣的利用方法，其特征在于，所述釩鐵冶煉爐渣按重量計包括55% 70%的六1203、15% 25%的Ca0、12% 20%的]\%0、小于0. 5%的Si02、0. 5% 2. 5%的V、0. 5% 的TFe以及微量雜質。
6.根據權利要求5所述的釩鐵冶煉爐渣的利用方法，其特征在于，所述釩鐵冶煉爐渣 的加入量按重量計為30% 60%，所述石灰的加入量按重量計為40% 70%。
7.一種預熔型精煉渣，其特征在于，所述預熔型精煉渣采用根據權利要求1至6中任意一項所述的釩鐵冶煉爐渣的利用方法制得。
8.根據權利要求7所述的預熔型精煉渣，其特征在于，所述渣中的氧化鈣 氧化鋁相按重量計不小于85%，所述氧化鈣·氧化鋁相為所述12Ca0 · 7A1203和/或3Ca0 · Al2O3相。
9.根據權利要求7所述的預熔型精煉渣，其特征在于，所述預熔型精煉渣成份按重量計包括21%~ 45% 的 Al203、44% 71% 的 Ca0、7% 11% 的 MgO、低于 0. 3% 的 SiO2、低于0.5%的TFe以及微量雜質。
10.根據權利要求9所述的預熔型精煉渣，其特征在于，所述預熔型精煉渣為煉鋼用預熔型精煉渣。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種釩鐵冶煉爐渣的利用方法及預熔型精煉渣。所述釩鐵冶煉爐渣的利用方法包括以下步驟將釩鐵冶煉爐渣加入高溫爐，熔化形成熔池；向熔池中加入石灰并用惰性氣體攪拌熔池，以形成含12CaO·7Al2O3和/或3CaO·Al2O3相的渣；冷卻所述渣，得到預熔型精煉渣。本發(fā)明能夠有效利用釩鐵冶煉爐渣，并制得滿足諸如煉鋼等冶金工藝要求的預熔型精煉渣。
文檔編號C22B9/10GK102560006SQ20111044625
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者何為, 向麗, 戈文蓀, 李龍, 杜利華, 楊森祥, 王永鋼, 翁建軍, 陳永, 陳煉 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司